LED 1,0x1,0x0,25 mm dreifarbig Orange/Grün/Blau - Durchlassspannung 1,6-3,0V - Leistung 44-60mW - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Der RF-W11010TS-A42-P0 ist eine kompakte, dreifarbige SMD-LED, die mit blauen, grünen und orangefarbenen Chips gefertigt wird. Sie ist in einem extrem kleinen Gehäuse von 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm untergebracht, ideal für platzbeschränkte Anwendungen. Dieses Bauteil bietet einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 140°, der eine gleichmäßige Lichtverteilung gewährleistet. Es eignet sich für alle standardmäßigen SMT-Bestückungs- und Lötprozesse. Die LED erfüllt die RoHS-Anforderungen und hat eine Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe von 3 (MSL 3). Zu den Hauptanwendungen gehören optische Anzeigen, Schalter, Symbole, Displays und allgemeine Signalgebung.

2. Auslegung der technischen Parameter

2.1 Optische und elektrische Eigenschaften

Bei einer Umgebungstemperatur von 25°C und einem Prüfstrom von 2 mA zeigt die LED die folgenden elektrischen und optischen Parameter für ihre drei Farbkanäle:

• Durchlassspannung (V_F):Orange liegt zwischen 1,6 V und 2,2 V, Grün zwischen 2,4 V und 3,0 V und Blau zwischen 2,4 V und 3,0 V. Die spektrale Halbwertsbreite beträgt typischerweise 15 nm für Orange und 30 nm für Grün und Blau.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Orange erstreckt sich über 615–630 nm, Grün 520–540 nm und Blau 460–480 nm. Diese Bereiche sind fein unterteilt (z. B. Codes D00–F00 für Orange, E00–H00 für Grün, C00–G00 für Blau).
• Lichtstärke (I_V):Orange erreicht 18–150 mcd, Grün 65–230 mcd und Blau 18–150 mcd, abhängig vom Bin-Code. Der Abstrahlwinkel (2θ_1/2) beträgt einheitlich 140° für alle Farben.
• Sperrstrom (I_R):Bei einer Sperrspannung von 5 V beträgt der maximale Sperrstrom 10 μA.
• Wärmewiderstand (R_THJ-S):450 °C/W.

2.2 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil darf die folgenden Grenzwerte bei 25°C nicht überschreiten:

• Leistungsaufnahme:Orange 44 mW, Grün 60 mW, Blau 60 mW.
• Durchlassstrom (I_F):Dauerhaft 20 mA pro Kanal; gepulst (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms) 60 mA.
• Elektrostatische Entladung (HBM):1000 V.
• Betriebs-/Lagertemperatur:-40°C bis +85°C.
• Sperrschichttemperatur:95°C.

3. Beschreibung des Binning-Systems

Die LED wird nach dominanter Wellenlänge, Lichtstärke und Durchlassspannung in Bins sortiert. Jedes Rollenetikett gibt die Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code sowie die gemessenen Werte für Lichtstrom (oder Intensität), Farbort-Bin, Durchlassspannung und Wellenlängencode an. Dieses Binning ermöglicht es Kunden, eng kontrollierte Farb- und Helligkeitsgruppen für eine gleichmäßige Beleuchtung in Mehrfachanwendungen auszuwählen. Die Testspannungsbedingung für das Binning beträgt 5 V (nicht der Betriebsstrom von 2 mA).

4. Analyse der Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom

Die Spannungs-Strom-Kennlinie zeigt eine typische Diodenkurve: Mit zunehmendem Durchlassstrom von 0 auf 30 mA steigt die Durchlassspannung annähernd logarithmisch an, wobei der orangefarbene Kanal bei einer niedrigeren Spannung als Grün und Blau sättigt.

4.2 Durchlassstrom vs. relative Intensität

Die relative Lichtstärke steigt linear mit dem Durchlassstrom bis zu 20 mA an, was eine einfache Dimmregelung über Stromregelung ermöglicht.

4.3 Temperaturabhängigkeit

Die Umgebungstemperatur beeinflusst die Leistung: Die relative Intensität sinkt von 25°C auf 100°C um etwa 10 %. Der maximal zulässige Durchlassstrom verringert sich von 20 mA bei niedrigen Temperaturen auf etwa 10 mA bei 100°C. Die dominante Wellenlänge verschiebt sich leicht mit dem Strom – Orange verschiebt sich von etwa 626 nm bei 2 mA auf etwa 623 nm bei 30 mA, Grün von etwa 526 nm auf etwa 521 nm und Blau von etwa 471 nm auf etwa 467 nm – was auf eine Blauverschiebung mit zunehmendem Strom hindeutet.

4.4 Spektrale Verteilung

Die relative spektrale Intensität hat ihre Maxima bei etwa 625 nm (Orange), 527 nm (Grün) und 470 nm (Blau). Die spektrale Halbwertsbreite ist schmal (15 nm für Orange, 30 nm für Grün und Blau), was eine gute Farbreinheit gewährleistet.

4.5 Abstrahlcharakteristik

Das Abstrahldiagramm zeigt eine nahezu lambertsche Abstrahlcharakteristik mit einem Abstrahlwinkel von 140°, was eine breite und gleichmäßige Lichtverteilung für Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen ermöglicht.

5. Mechanische Informationen und Verpackung

5.1 Gehäuseabmessungen und Anschlussbelegung

Das Gehäuse misst 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm und verfügt über vier Anschlüsse, die in der Unteransicht sichtbar sind. Pin 1 ist Orange (Kathode?), Pin 2 Grün, Pin 3 Blau und Pin 4 ist die gemeinsame Anode (oder Kathode) gemäß dem Polaritätsdiagramm. Das empfohlene Lötmuster entspricht dem Boden-Pad-Layout. Alle Abmessungen haben eine Toleranz von ±0,1 mm, sofern nicht anders angegeben.

5.2 Rolle und Verpackung

Jede Rolle enthält 4000 Stück in einem 8 mm breiten Gurtband. Rollenabmessungen: A = 8,0±0,1 mm (Breite), B = 178±1 mm (Durchmesser), C = 60±1 mm (Nabendurchmesser), D = 13,0±0,5 mm (Mittelloch). Die Rolle wird in einem feuchtigkeitsdichten Beutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikator verpackt und dann in einem Karton zum Versand verpackt. Die Etiketteninformationen umfassen Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Menge und Datum.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Löten folgt dem JEDEC-Profil mit einer Spitzentemperatur von 260°C (max. 10 s). Die Vorheizrampe sollte 3°C/s nicht überschreiten. Die Vorheizzone (Tsmin bis Tsmax) liegt zwischen 150°C und 200°C für 60–120 Sekunden. Die Zeit über 217°C (t_L) sollte 60–150 Sekunden betragen. Die Abkühlrampe ≤6°C/s. Die Gesamtzeit von 25°C bis zur Spitze darf 8 Minuten nicht überschreiten. Es sind nur zwei Reflow-Zyklen zulässig, und der Abstand zwischen den Zyklen sollte weniger als 24 Stunden betragen, um Feuchtigkeitsschäden zu vermeiden.

6.2 Handlöten und Nacharbeit

Handlöten ist nur einmal erlaubt, mit einem Lötkolben unter 300°C für weniger als 3 Sekunden. Bei Nacharbeiten sollte ein Doppelkopf-Lötkolben verwendet werden; mechanische Krafteinwirkung ist zu vermeiden. Keinen Druck auf die Silikonlinse ausüben.

6.3 Lagerung und Feuchtigkeitsschutzmaßnahmen

Ungeöffnete Rollen können bei ≤30°C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit bis zu einem Jahr gelagert werden. Nach dem Öffnen müssen die Bauteile innerhalb von 24 Stunden bei ≤30°C und ≤60 % rF verarbeitet werden. Wenn der Feuchtigkeitsindikator übermäßige Feuchtigkeit anzeigt oder die Lagerzeit überschritten wurde, ist ein Backen bei 60±5°C für >24 Stunden vor der Verwendung erforderlich.

7. Anwendungsempfehlungen

Typische Anwendungen umfassen:

• Optische Anzeigenin der Unterhaltungselektronik, in Fahrzeugarmaturen und in der Industrieautomatisierung.
• Schalter- und Symbol-Hintergrundbeleuchtungin Tastaturen, Haushaltsgeräten und Beschilderungen.
• Allgemeine Statusanzeigeund dekorative Beleuchtung.

Konstruktionshinweise: Verwenden Sie strombegrenzende Vorwiderstände, um die Maximalwerte nicht zu überschreiten. Das Wärmemanagement ist entscheidend – sorgen Sie für ausreichende Wärmeableitung, um die Sperrschichttemperatur unter 95°C zu halten. Vermeiden Sie die Einwirkung von Schwefel-, Chlor- und Bromverbindungen (>100 ppm Schwefel, >900 ppm einzelnes Halogen, Gesamthalogene<<1500 ppm), da diese die internen Materialien korrodieren können. VOCs aus Klebstoffen und Halterungen können in die Silikonvergussmasse eindringen und Verfärbungen und Lichtverluste verursachen; eine Kompatibilitätsprüfung wird empfohlen.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu standardmäßigen einfarbigen 1,0×1,0 mm LEDs integriert dieses dreifarbige Bauteil drei unabhängige Kanäle auf derselben Grundfläche, was Platz auf der Platine und Montagekosten reduziert. Der weite Abstrahlwinkel von 140° bietet eine überlegene Ausleuchtung im Vergleich zu vielen schmalstrahlenden LEDs. Der geringe Wärmewiderstand (450°C/W) ermöglicht eine bessere Wärmeableitung als ältere Gehäuse. Die Kombination aus schmaler spektraler Halbwertsbreite und feinem Binning gewährleistet eine konsistente Farbwiedergabe über verschiedene Chargen hinweg.

9. Häufig gestellte Fragen

F: Kann ich alle drei Kanäle gleichzeitig mit 20 mA betreiben?
Ja, aber die gesamte Leistungsaufnahme (44+60+60 = 164 mW) kann die thermische Kapazität des Gehäuses überschreiten, wenn keine ausreichende Wärmeableitung vorhanden ist. Ein Derating kann erforderlich sein.

F: Wie sollte ich die LED nach dem Löten reinigen?
Verwenden Sie Isopropylalkohol. Vermeiden Sie Ultraschallreinigung, da diese interne Verbindungen beschädigen kann. Stellen Sie sicher, dass Reinigungsmittel die Silikonvergussmasse nicht auflösen.

F: Welche ESD-Vorsichtsmaßnahmen sind erforderlich?
Verwenden Sie geerdete Arbeitsplätze, Handgelenkbänder und Ionisatoren. Die HBM-Bewertung von 1000 V bedeutet, dass sie durch typischen menschlichen Kontakt beschädigt werden kann; eine ordnungsgemäße Handhabung ist unerlässlich.

10. Praktische Anwendungsbeispiele

Fall 1 – RGB-Statusanzeige:In einem Netzwerk-Switch werden drei RF-W11010TS-A42-P0 LEDs nebeneinander platziert. Jede Farbe zeigt die Verbindungsgeschwindigkeit an (Grün = 1 Gbit/s, Orange = 100 Mbit/s, Blau = 10 Mbit/s). Der weite Abstrahlwinkel gewährleistet Sichtbarkeit von allen Ports.

Fall 2 – Mehrfarbige Hintergrundbeleuchtung für taktilen Schalter:Die LED wird unter einer durchscheinenden Schalterkappe montiert. Durch Ansteuerung der orangefarbenen und blauen Kanäle mit PWM wird ein benutzerdefinierter Purpurton erzielt, der eine ästhetische Differenzierung bietet.

11. Grundlagen der LED-Funktion

Jeder Farbkanal ist ein Halbleiterchip mit direktem Bandabstand. Bei Durchlassspannung rekombinieren Elektronen mit Löchern im aktiven Bereich und emittieren Photonen mit einer Energie, die dem Bandabstand entspricht. Der orangefarbene Chip verwendet ein AlInGaP-Materialsystem, während die grünen und blauen Chips InGaN auf Saphir verwenden. Die Silikonvergussmasse schützt die Chips und sorgt für eine Brechungsindexanpassung, um die Lichtauskopplung zu verbessern.

12. Branchentrends und Zukunftsausblick

Die Miniaturisierung schreitet voran, wobei Gehäuse auf unter 1,0×0,5 mm schrumpfen. Die Mehrfarbenintegration in kleinen Grundflächen wird zum Standard für IoT-Geräte und Wearables. Durch verbesserte Epitaxiestrukturen und Leuchtstofftechniken werden eine höhere Effizienz und eine bessere Farbwiedergabe erwartet. Der Trend zur automatisierten optischen Inspektion und engeren Binning wird die Produktionsqualität weiter verbessern.